基于渗流安全的大坝加固工程施工技术要点探究

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(山东省平邑县水利局, 山东 临沂 273300)

基于渗流安全的大坝加固工程施工技术要点探究

宋扬，赵吉峰

(山东省平邑县水利局, 山东 临沂 273300)

随着我国水利建设的快速发展，大坝防渗加固技术已经成为水利工程施工中的一个重要环节，是水利工程运行长久性与安全性的重要保证。目前，大坝的加固防渗工作仍然存在一些问题，针对这一现状，本文在理论分析与工程实践相结合的基础上，对大坝加固防渗工程中的施工技术要点进行探讨。研究表明，灌浆防漏技术、防渗墙技术及高压喷射灌浆技术均对大坝的加固防渗有显著作用。

大坝； 防渗； 加固； 施工技术

作为水利工程中最重要的水工建筑物，大坝是防洪减灾、调控水资源不可取代的重要水利设施，对水库的安全、长久运行起着至关重要的作用。因此，在大坝施工及后期维护阶段，其防渗加固工作十分重要，针对这一现状，国内外广大学者通过理论分析[1-4]、工程实例总结[5、6]等方法进行大量深入研究。为了更好地分析大坝防渗加固施工中的技术要点，保障水利工程的长期稳定运行，本文在资料总结的基础上，对大坝防渗加固措施进行探讨，以期为工程实际中大坝的加固防渗工作提供理论支持。

1 灌浆防渗技术

灌浆防渗处理是通过灌浆充填漏洞、缝隙，形成防渗体，以加固坝体和提高大坝防渗性能的措施。针对不同的坝体位置，工程上宜采用的对应加固措施也不同，具体技术措施如下。

1.1 坝体、坝基帷幕灌浆

帷幕灌浆技术适用于浆砌石重力坝，通过灌浆填充坝体漏洞或缝隙，提高坝体的安全性能。具体施工流程及各环节技术要点见下表。

帷幕灌浆技术表

1.2 坝面上部固结灌浆

坝面上部防渗加固施工时，需要特别注意钻孔技术控制。在坝面上部裂缝部位，沿裂缝每间隔1m布设一孔(孔径42mm，孔深0.7～1.5m)，具体情况由工程实际决定。

1.3 坝面下部追踪固结灌浆

此种灌浆技术属于反向灌浆工艺，多适用于拱坝或支墩坝工程。受振动、冲刷等条件影响，在坝面渗漏部位，易产生水平孔或斜孔，通过埋注浆管进行灌浆以堵塞裂缝，从而增强坝面稳定性。需要注意的是，此种工艺最好在坝前无水条件下进行。

具体施工时，沿缝隙每间隔1m布一孔；在其他渗水部位，按照“梅花”形布孔，排距和孔距以2～3m为宜，布孔位置在“T”缝中。

1.4 坝面剔缝

坝面剔缝，是用高标号水泥砂浆勾缝，此方法显著提高了坝面防渗漏能力。坝体的稳定性增强。

从以上分析可知，灌浆防渗技术在大坝加固工程中作用显著，具体施工过程中，需要注意以下几点。

1.4.1 岩石的可灌性及透水性

施工前，对施工现场的岩石、土壤特性进行全面勘察工作，为工程顺利进行做保障。

1.4.2 小口径的钻孔问题

小口径灌浆技术具有孔内浆液流速快、浆液均匀、不易沉淀等优点。

1.4.3 吃浆量及吸水率问题

吃浆量由压水试验和灌浆试验共同确定，吸水率则通过压水试验确定。

1.4.4 制浆材料

制浆材料需严格按照质量要求配置。其中，水泥在制浆时采用重量称量法。

2 高压喷浆技术

作为一项防渗加固新技术，高压喷浆技术凭借其造价低、施工操作方便、对周边环境影响小、防渗加固能力强等特点被广泛应用于大坝的防渗加固工作中。

工程实际中若采用高压喷浆防渗技术，则技术参数会因使用高喷的方法不同而不同。具体施工过程中，高压喷浆技术有以下几点注意事项。

2.1 钻孔

高压喷浆技术采用泥浆固壁回转钻孔。施工过程中要保证：ⓐ造孔时泥浆在孔内始终正常循环；ⓑ钻进时钻机偏斜率控制在1%以下。

具体施工过程中，根据地层情况的差异，技术参数应做及时调整，以取得适合该孔或该地层的参数。

2.2 墙体位置的确定

墙体位置的选取，需保证地下无障碍物，场地表面平整，并测量定位墙体中心线。

2.3 喷墙管理

喷墙阶段的技术要点如下：ⓐ严格控制好掘进速度、灌浆压力、提升速度及送气量的大小，以使浆液成沸腾状为较好工作状态；ⓑ灌浆阶段不能出现浆液离析或断浆现象，保证墙体均匀。

3 防渗墙技术

防渗墙技术作为截流屏障，其作用是降低大坝浸润线出逸点，技术形式有水泥土防渗墙和混凝土防渗墙，其中，混凝土防渗墙应用广泛。

3.1 水泥土防渗墙

水泥土防渗墙造价低廉，适用于施工环境土料丰富的大坝加固工作，且多应用于水库上游坝坡。

该技术利用多头小直径深层搅拌机具，把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土，以水泥为固化剂，使土体固结成整体性强、不透水性好的防渗墙体，以实现防渗加固目的。

3.2 混凝土防渗墙

混凝土防渗墙技术较前者造价偏高，但加固效果显著，目前在水利工程中得到广泛应用。

某些水利工程项目中，因未设计坝前防渗铺盖，较易导致坝体及左右岸坡在清除时出现大量淤泥，结果造成工程量增加的同时耗费大量财力、人力。针对这一现状，混凝土防渗墙技术通过开槽，在地基中以泥浆固壁，开凿成槽形孔或连锁桩柱孔，灌入防渗材料，形成具有防渗功效的地下连续墙体。加固坝基及坝体防渗效果的同时，与其他防渗体结合提升了大坝的整体稳固性和安全性。

根据墙体的水平截面形状不同，混凝土防渗墙主要有以下四种类型：ⓐ圆桩柱型，但垂直接缝多，有效厚度小；ⓑ槽孔型，相邻两块墙板套接厚度与中间墙厚相同，适用于深度小于60m的墙；ⓒ圆孔与双反弧形孔混合型；ⓓ槽形孔与双反弧形孔混合型。其中后两种技术形式适用于深度大于60m的墙。

混凝土防渗墙施工过程中，因其对技术指标的严格要求，需要注意以下几点：ⓐ混凝土拌和料要有良好的和易性与较高的坍落度，以保证其有适当的强度和较低的弹性模量；ⓑ在土坝坝体内浇筑防渗墙混凝土要控制孔内混凝土面的上升速度，以防止坝体开裂；ⓒ不论采用何种墙型，接缝质量是施工控制重点。

4 结 语

a.灌浆防渗技术、高压喷浆技术和防渗墙技术均对大坝的防渗加固有显著作用。

b.施工过程中，根据环境不同，选用不同防渗技术，但钻孔位置与防渗材料的选取对工程加固的质量十分重要。

本文虽然对大坝防渗加固工程的施工技术进行了探讨，初步总结了相关技术流程及施工要点，但具体到工程实际中，则需要根据实际工程环境进行适当调整。★

[1] 汪湖海.关于水库大坝加固技术与防渗措施的几点思考[J].黑龙江水利科技,2012(7):189-190.

[2] 候永红.浅谈水库大坝加固技术及防渗措施[J].民营科技, 2010(7):190.

[3] 卢常兴.浅谈水库大坝加固中的问题与对策[J].山东水利,2011(1):61-63.

[4] 蒲宏艳,廖加宾.水库大坝加固技术及防渗对策[J].民营科技,2011(2):216.

[5] 徐甲存,仲静文.关于水库大坝防渗加固技术的探讨[J].城市道桥与防洪,2013(9):118-119.

[6] 王春风.试论水库大坝的加固及防渗技术措施[J].珠江水运,2011(16):72.

ConstructionTechniqueKeyPointsExplorationforDamReinforcementProjectBasedonSeepageSafety

SONG Yang, ZHAO Ji-feng

(Shandong Pingyi County Water Conservancy Bureau, Linyi 273300, China)

Dam seepage prevention reinforcement technique has become one important link in water conservancy project construction with the rapid development of China water conservancy construction. It is important guarantee for long-term and safe water conservancy project operation. Currently, reinforcement and seepage prevention in the dam still have some problems. Construction technique key points in dam reinforcement seepage prevention project are discussed on the basis of combining theory analysis and project practice aiming at the status in the paper. Study shows that grouting leakage prevention technology, anti-seepage wall technology and high-pressure jet grouting technology have prominent effect on reinforcement seepage prevention of the dam.

dam; seepage prevention; reinforcement; construction technology

TV64

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1005-4774(2014)09-0019-03